JPH07209183A - 屈折率計 - Google Patents
屈折率計Info
- Publication number
- JPH07209183A JPH07209183A JP342594A JP342594A JPH07209183A JP H07209183 A JPH07209183 A JP H07209183A JP 342594 A JP342594 A JP 342594A JP 342594 A JP342594 A JP 342594A JP H07209183 A JPH07209183 A JP H07209183A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- light
- refractometer
- refractive index
- sample
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 全反射法を用いた屈折率計に関し、高い屈折
率の材質を貼り合わせる必要がなく、しかも複屈折特性
を持つ物質が使用できる屈折率計を提供することを目的
とするものである。 【構成】 プリズム２の一面に液体試料を配置し、該プ
リズム２の他の一面より光を入射して上記液体試料に照
射し、残る一面より得られる試料よりの反射光より検出
される全反射域と不反射域の臨界点に基づいて屈折率を
算出する屈折率計において、複屈折特性を持つ物質より
なる上記プリズム２と、光路のいずれかの位置に配置さ
れた偏光フィルタ１０とよりなることを特徴とする屈折
率計。
率の材質を貼り合わせる必要がなく、しかも複屈折特性
を持つ物質が使用できる屈折率計を提供することを目的
とするものである。 【構成】 プリズム２の一面に液体試料を配置し、該プ
リズム２の他の一面より光を入射して上記液体試料に照
射し、残る一面より得られる試料よりの反射光より検出
される全反射域と不反射域の臨界点に基づいて屈折率を
算出する屈折率計において、複屈折特性を持つ物質より
なる上記プリズム２と、光路のいずれかの位置に配置さ
れた偏光フィルタ１０とよりなることを特徴とする屈折
率計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は屈折率計に関し、特に、
全反射法を用いた屈折率計に関するものである。
全反射法を用いた屈折率計に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図２は全反射法による屈折率の測定方法を
示す概念図である。プリズム２の一面に試料を載せ、光
源１より該プリズム２の他の一面から光を入射して試料
に照射する。このとき、理想的には図３(a) に示すよう
に入射角度によって試料表面で全反射を起こして、ＣＣ
Ｄラインセンサ５に光が入射する領域と、試料を透過し
てＣＣＤラインセンサ５にはほとんど反射光が入射しな
い領域を有する理論曲線８ｂが求められる。
示す概念図である。プリズム２の一面に試料を載せ、光
源１より該プリズム２の他の一面から光を入射して試料
に照射する。このとき、理想的には図３(a) に示すよう
に入射角度によって試料表面で全反射を起こして、ＣＣ
Ｄラインセンサ５に光が入射する領域と、試料を透過し
てＣＣＤラインセンサ５にはほとんど反射光が入射しな
い領域を有する理論曲線８ｂが求められる。
【０００３】この理論曲線８ｂより上記２つの領域の境
界となる臨界点Ｐｃを求め、該臨界点Ｐｃより上記屈折
率が得られることになる。現実には、上記ＣＣＤライン
センサ５の出力が該ＣＣＤラインセンサ５の位置（アド
レス）によって異なるところから以下のように正規化さ
れた受光曲線が用いられる。すなわち、試料を置かない
場合（資料を空気とする場合）には図３(b) の曲線８ｄ
で示すように、光の入射角がＣＣＤラインセンサ５に対
して直角となる位置で該光の強度は最大となり、光の入
射角がＣＣＤラインセンサ５に対して直角よりずれるに
従って該光の強度は小さくなる。従って、試料を置いた
場合に得られる受光曲線は曲線８ｃのようになり、上記
理論分布曲線８ｂとは異なった形状になる。
界となる臨界点Ｐｃを求め、該臨界点Ｐｃより上記屈折
率が得られることになる。現実には、上記ＣＣＤライン
センサ５の出力が該ＣＣＤラインセンサ５の位置（アド
レス）によって異なるところから以下のように正規化さ
れた受光曲線が用いられる。すなわち、試料を置かない
場合（資料を空気とする場合）には図３(b) の曲線８ｄ
で示すように、光の入射角がＣＣＤラインセンサ５に対
して直角となる位置で該光の強度は最大となり、光の入
射角がＣＣＤラインセンサ５に対して直角よりずれるに
従って該光の強度は小さくなる。従って、試料を置いた
場合に得られる受光曲線は曲線８ｃのようになり、上記
理論分布曲線８ｂとは異なった形状になる。
【０００４】更に、ＣＣＤラインセンサ５を構成する各
素子の感度は均一ではないので、該素子の感度に基づく
ＣＣＤラインセンサ５の出力の不均一もある。そこで、
試料より反射する光の受光量から（上記曲線８ｃから）
上記入射角による影響あるいは素子の感度の不均一によ
る影響を除去するために、上記試料よりの受光量（曲線
８ｃ）を試料を置かない場合の受光量（曲線８ｄ）に対
応する出力で除して正規化することになる。
素子の感度は均一ではないので、該素子の感度に基づく
ＣＣＤラインセンサ５の出力の不均一もある。そこで、
試料より反射する光の受光量から（上記曲線８ｃから）
上記入射角による影響あるいは素子の感度の不均一によ
る影響を除去するために、上記試料よりの受光量（曲線
８ｃ）を試料を置かない場合の受光量（曲線８ｄ）に対
応する出力で除して正規化することになる。
【０００５】このようにして得られた光量分布曲線８ａ
から臨界点Ｐｃが簡単に求められることになる。
から臨界点Ｐｃが簡単に求められることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記反射はプリズムの
屈折率が試料より大きいことを前提にして起こる現象で
ある。従ってプリズムの材質の屈折率が高ければ高い程
測定できる試料の種類が多くなる。
屈折率が試料より大きいことを前提にして起こる現象で
ある。従ってプリズムの材質の屈折率が高ければ高い程
測定できる試料の種類が多くなる。
【０００７】ところで、ガラスは屈折率が１．５１０で
あるのに対し、サファイアは１．７６８である。従っ
て、プリズムとしてはサファイアを用いた方が測定でき
る物質の種類が多くなることはもちろんである。
あるのに対し、サファイアは１．７６８である。従っ
て、プリズムとしてはサファイアを用いた方が測定でき
る物質の種類が多くなることはもちろんである。
【０００８】ところが、サファイアは複屈折特性を持
ち、光の偏光方向によって屈折率が異なっている。従っ
て、プリズムとしてサファイアを用いると入射光はプリ
ズム内で偏光方向に応じて２本に分岐し、従って、ＣＣ
Ｄラインセンサ５にも２本のビームが入射することにな
る。
ち、光の偏光方向によって屈折率が異なっている。従っ
て、プリズムとしてサファイアを用いると入射光はプリ
ズム内で偏光方向に応じて２本に分岐し、従って、ＣＣ
Ｄラインセンサ５にも２本のビームが入射することにな
る。
【０００９】この状態で受光曲線を採ると図４に示すよ
うに、受光屈曲点が２つでき、しかも不反射域から全反
射域に向かう曲線の立ち上がりが鈍くなる。このような
受光曲線に基づいて屈折率を算出しても、充分な精度が
得られないことはもちろんである。
うに、受光屈曲点が２つでき、しかも不反射域から全反
射域に向かう曲線の立ち上がりが鈍くなる。このような
受光曲線に基づいて屈折率を算出しても、充分な精度が
得られないことはもちろんである。
【００１０】上記の欠点を解消するためにプリズム２を
図５に示すように、ガラス材２ｇの上面すなわちサンプ
ルを載置する面に極めて薄いサファイア２ｓを貼り付け
た構成とすることが行われている。
図５に示すように、ガラス材２ｇの上面すなわちサンプ
ルを載置する面に極めて薄いサファイア２ｓを貼り付け
た構成とすることが行われている。
【００１１】しかしながら、この構成のプリズム２はガ
ラス材２ｇ上にサファイア２ｓを貼り合わせるときに使
用する接着剤としてガラスより屈折率の大きな物質を用
いる必要があり、該接着剤としての種類が限定される。
また、それにともなって接着力、耐熱性等に限界が生じ
るので、信頼性を確保できない難点がある。
ラス材２ｇ上にサファイア２ｓを貼り合わせるときに使
用する接着剤としてガラスより屈折率の大きな物質を用
いる必要があり、該接着剤としての種類が限定される。
また、それにともなって接着力、耐熱性等に限界が生じ
るので、信頼性を確保できない難点がある。
【００１２】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、高い屈折率の材質を貼り合わせる必要
がなく、しかも複屈折特性を持つ物質が使用できる屈折
率計を提供することを目的とするものである。
たものであって、高い屈折率の材質を貼り合わせる必要
がなく、しかも複屈折特性を持つ物質が使用できる屈折
率計を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、プリ
ズム２の一面に液体試料を配置し、該プリズム２の他の
一面より光を入射して上記液体試料に照射し、残る一面
より得られる試料よりの反射光より検出される全反射域
と不反射域の臨界点に基づいて屈折率を算出する屈折率
計において、複屈折特性を持つ物質よりなる上記プリズ
ム２と、光路のいずれかの位置に配置された偏光フィル
タ１０とよりなるものである。
するために以下の手段を採用している。すなわち、プリ
ズム２の一面に液体試料を配置し、該プリズム２の他の
一面より光を入射して上記液体試料に照射し、残る一面
より得られる試料よりの反射光より検出される全反射域
と不反射域の臨界点に基づいて屈折率を算出する屈折率
計において、複屈折特性を持つ物質よりなる上記プリズ
ム２と、光路のいずれかの位置に配置された偏光フィル
タ１０とよりなるものである。
【００１４】
【作用】上記の構成によれば、偏光フィルタ１０は一方
の方向に偏光した光しか透過させないので、上記全反射
域と不反射域の臨界点がただ一つだけ検出されることに
なる。
の方向に偏光した光しか透過させないので、上記全反射
域と不反射域の臨界点がただ一つだけ検出されることに
なる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示したものであ
り、プリズム２の一面に試料を載せ、光源１より該プリ
ズム２の他の一面から光を入射して、残る一面より得ら
れる試料よりの反射光より得られる光をＣＣＤラインセ
ンサ５で受ける構成は従来と全く同様である。
り、プリズム２の一面に試料を載せ、光源１より該プリ
ズム２の他の一面から光を入射して、残る一面より得ら
れる試料よりの反射光より得られる光をＣＣＤラインセ
ンサ５で受ける構成は従来と全く同様である。
【００１６】本発明では、プリズム２として複屈折特性
をもつサファイアを用い、上記光学系のいずれかの位置
に偏光フィルタ１０を配置する構成とする。例えば図１
(a)では該プリズム２への入射光路に偏光フィルタ１０
ａを配置する構成としている。これによってプリズム２
には一方の方向の偏光波しか入力しないことになって、
プリズム２では複屈折現象は生じない。従って、図３
(a) に示すように１つのピークしか持たない受光曲線が
得られることになり、測定精度を上げることができる。
をもつサファイアを用い、上記光学系のいずれかの位置
に偏光フィルタ１０を配置する構成とする。例えば図１
(a)では該プリズム２への入射光路に偏光フィルタ１０
ａを配置する構成としている。これによってプリズム２
には一方の方向の偏光波しか入力しないことになって、
プリズム２では複屈折現象は生じない。従って、図３
(a) に示すように１つのピークしか持たない受光曲線が
得られることになり、測定精度を上げることができる。
【００１７】図１(b) はプリズム２よりの出射光路に偏
光フィルタ１０ｂを配置している。これによってプリズ
ム２内で複屈折が発生しても一方の方向に偏光した光し
かＣＣＤラインセンサ５に入射しないので、上記図１
(a) に示した例と同様、１つのピークしか持たない受光
曲線が得られ、高精度の測定が出来ることになる。
光フィルタ１０ｂを配置している。これによってプリズ
ム２内で複屈折が発生しても一方の方向に偏光した光し
かＣＣＤラインセンサ５に入射しないので、上記図１
(a) に示した例と同様、１つのピークしか持たない受光
曲線が得られ、高精度の測定が出来ることになる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複屈折特
性を持つ材質よりなるプリズムを使用しても、正確な受
光曲線を得ることができる。従って、プリズムの材質と
して複屈折特性を持っていても高屈折率の材質を用いる
ことができ、測定できる物質の範囲を広くすることがで
きる。
性を持つ材質よりなるプリズムを使用しても、正確な受
光曲線を得ることができる。従って、プリズムの材質と
して複屈折特性を持っていても高屈折率の材質を用いる
ことができ、測定できる物質の範囲を広くすることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】従来の屈折率の光路系概念図である。
【図３】受光曲線概念図である。
【図４】複屈折率特性を持ったプリズムを用いた場合の
受光特性曲線である。
受光特性曲線である。
【図５】従来の複屈折防止構造である。
２ プリズム １０ 偏光フィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】 プリズム(2) の一面に液体試料を配置
し、該プリズム(2) の他の一面より光を入射して上記液
体試料に照射し、残る一面より得られる試料よりの反射
光より検出される全反射域と不反射域の臨界点に基づい
て屈折率を算出する屈折率計において、 複屈折特性を持つ物質よりなる上記プリズム(2) と、光
路のいずれかの位置に配置された偏光フィルタ(10)とよ
りなることを特徴とする屈折率計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP342594A JPH07209183A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 屈折率計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP342594A JPH07209183A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 屈折率計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209183A true JPH07209183A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11557028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP342594A Pending JPH07209183A (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 屈折率計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209183A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208016A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Jasco Corp | 全反射測定装置 |
| KR20140130702A (ko) * | 2012-02-21 | 2014-11-11 | 인테그리스 - 제탈론 솔루션즈, 인크. | 임계각 광학 센서 장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5026388U (ja) * | 1973-07-02 | 1975-03-26 | ||
| JPS63500263A (ja) * | 1985-05-10 | 1988-01-28 | エレクトロ−テツク コ−ポレ−シヨン | 自動屈折計 |
-
1994
- 1994-01-18 JP JP342594A patent/JPH07209183A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5026388U (ja) * | 1973-07-02 | 1975-03-26 | ||
| JPS63500263A (ja) * | 1985-05-10 | 1988-01-28 | エレクトロ−テツク コ−ポレ−シヨン | 自動屈折計 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208016A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Jasco Corp | 全反射測定装置 |
| JP4515927B2 (ja) * | 2005-01-25 | 2010-08-04 | 日本分光株式会社 | 全反射測定装置 |
| KR20140130702A (ko) * | 2012-02-21 | 2014-11-11 | 인테그리스 - 제탈론 솔루션즈, 인크. | 임계각 광학 센서 장치 |
| JP2015508178A (ja) * | 2012-02-21 | 2015-03-16 | エンテグリース−ジェタロン・ソリューションズ・インコーポレイテッド | 臨界角光センサ装置 |
| US9632024B2 (en) | 2012-02-21 | 2017-04-25 | Entegris, Inc. | Optical sensor apparatus to detect light based on the refractive index of a sample |
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